如何規劃和設計城市雨污排放系統？

日常生活中，被我們使用后的污水，在夏季暴雨季節和冬季冰雪融化時，城市內徑流量變大，需要及時排放的雨雪水，以及部分直接排入城市污水管道或雨水管道的工業廢水都屬于城市排水，需要城市排水系統通過收集、輸送、處理和排放。

城市排水系統是現代化城市的重要基礎設施，如何經濟有效地優化設計和改擴建城市排水系統是一個重要的研究課題。

尤其是近年來，受全球氣候變化影響，暴雨等極端天氣對社會管理、城市運行和人民生命安全造成了的巨大影響，加之部分城市排水防澇等基礎設施建設滯后、調蓄雨洪和應急管理能力不足，導致多地出現了嚴重的暴雨內澇災害。

因此，加大城市排水系統在市政建設中的投資比例，在滿足規定的各種技術條件下合理設計城市排水系統，達到城市污水與雨水順暢排放，以及保護環境的要求是目前排水系統的主要任務。

當前，城市排水系統的設計和規劃需要考慮以下設計要點：估算城市排水量，選擇排水制度，設計排水管道，確定污水處理方法和城市污水處理廠的位置等。

1.排水量
生活污水量的大小取決于生活用水量。生活用水在使用過程中，絕大部分成為生活污水排出。雨水徑流量同當地的暴雨強度、匯水面積和產生徑流的地表特征有關。排水管道設計所采用的暴雨強度取決于設計重現期(重復出現一次的平均年限)。所以，設計重現期的取值影響工程的技術經濟效果。取值偏高，設計的雨水徑流量大，將增加建設投資。但在重要地區或短期積水即能造成嚴重損失的地區，設計重現期則宜取較高值。

2.排水制度
排水制度有兩種基本類型：分流制和合流制。
分流制是設置污水和雨水兩個獨立的排水管道系統，分別收集和輸送污水和雨水。工廠排放的比較潔凈的廢水（如冷卻水）可收集送入雨水管道系統。
合流制只有一個排水管道系統，污水和雨水合流。為處理合流制中的污水，需設置污水截流管。
平時，污水通過截流管送入污水處理廠；雨天，超過截流管輸送能力的雨水和污水混合通過溢流井溢入水體。
從環境保護、防止水體污染方面考慮，分流制比合流制好，但合流制建設費用較少。中國從1949年以來，新建的城市和舊城市的新建區一般都采用分流制；舊城一般仍用原有的合流制系統，增設污水截流管。

3.排水管道
收集沿途居住區和工廠排出的污水和雨水的排水管道內的水流，通常是憑借管道的坡降重力自流。為減小埋設深度，城市排水管道一般敷設在地勢較低處，并盡可能使管道的坡向同地形一致。有時要設置中途排水泵站，將管道內的污水或雨水提升后，再自流輸送。雨水通常分散地就近排入水體。

4.排水溝道
排水溝道一般分為干溝、支溝、斗溝等數級，當排水面積較大或地形較復雜時，排水溝道級數可適當增加。它主要用以排水，有時也起到蓄水和滯水作用。通常采用明溝將澇（漬）水自流排入容泄區。但在一些地區，汛期外江水位高于排水區內的溝道水位，澇水不能自流排出，須設置泵站抽排。為了節省排水費用和能源，還要盡量利用排水區內的湖泊、洼地滯蓄一部分澇水。

5.污水處理
城市污水一般采用一級處理或二級處理。一級處理又稱機械處理，主要是把污水中易于沉淀的污染物質除去。常用的二級處理是在一級處理后增加生物處理。有危害性的工業廢水，如產生易爆、易燃和有毒氣體的廢水，以及對城市污水的生物處理有抑制作用的廢水等，要在工廠內進行預處理，符合標準后才可排入城市排水管道。
城市污水處理廠一般設在城市水體的下游、夏季最小頻率風向的上風側、不受洪水威脅、便于污水利用的地方。污水處理廠與居住區或公共建筑要保持一定的衛生防護距離。

城市排水系統在滿足上述設計要點的同時，為了經濟技術的優化和改擴建排水系統，我們需要借助現代科學技術的分析方式。

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